DE435272C - Einrichtung zur UEberwachung und zum Schutze elektrischer Mehrphasenkabel, insbesondere Hochspannungskabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an elektrischen Kabeln, insbesondere Hochspannungskabeln, die dazu bestimmt ist, in Entwicklung befindliche Fehler anzuzeigen oder die Prüfung der Kabel auf solche etwa in der Entwicklung befindliche Fehler zu ermöglichen.

Es sind bereits Schutz- und Überwachungseinrichtungen für Kabel bekannt, bei denen ίο man besondere Schutz- oder Überwachungsdrähte in das Kabel einbaut und die meistens selbsttätig eine Anzeigevorrichtung für auftretende Fehler in Tätigkeit setzen. Diese Einrichtungen haben häufig den Mangel, daß sie den Durchmesser des Kabels vergrößern und seinen Preis erhöhen. So hat man beispielsweise Prüfdrähte zwischen den Bleimantel und die äußere Isolierung der Kabeladern eingeführt. Hierdurch wird naturgemäß der Durchmesser des Kabels entsprechend vergrößert, auch dann, wenn diese Drähte als Flachdrähte ausgeführt werden. Nicht anders ist es, wenn man nach einem anderen Vorschlag zwischen die Drähte eines Leiters andere isolierte Drähte einlagert, die als Überwachungsdrähte verwendet -werden. Solche zusätzlichen Leiter nehmen ebenso vielen für die Übertragung der elektrischen Leistung bestimmten Drähten den Platz fort, so daß der Gesamtdurchmesser des Kabels vergrößert werden muß, wenn der leitende Querschnitt nicht unzulässig verringert werden soll. Außerdem haftet diesen Einrichtungen der Fehler an, daß diese Schutzdrähte mit verhältnismäßig schwacher Isolation ausgeführt werden müssen, und daß sich diese Isolation schon bei Herstellung des Kabels, beispielsweise in der Verseilmaschine, abschabt und somit Fehlerstellen aufweist, bevor das Kabel überhaupt in Benutzung genommen ist.

Ferner wurde vorgeschlagen, zwei oder mehrere der Überwachungsleiter zu einer Schleife zu verbinden und jede dieser Schleifen aus dem Kabel herauszuführen, so daß man durch Anschluß einer Prüfvorrichtung an jeder dieser Schleifen auf der Strecke den Zustand des zugehörigen Kabelabschnittes prüfen kann.

Demgegenüber sieht die Erfindung Überwachungs- oder Schutzleiter bzw. aus diesen gebildete Schleifen vor, die untereinander verschiedene Länge besitzen und vorzugsweise von beiden Enden der Kabelstrecke in deren Inneres geführt sind. Diese verschieden langen Überwachungs- oder Schutzleiter ' können einander hierbei auch überlappen, vori zugsweise innerhalb eines Kabelabschnittes. Dadurch ist man in der Lage, untereinander verschiedene Längen der Kabelabschnitte bzw. Einzelabschnitte derselben getrennt für sich zu überwachen und zu prüfen. Man j kann dadurch auch sehr lange Kabelstrecken ohne tragbare Stromquellen, und ohne das j ganze Kabel abschreiten zu müssen, dauernd überwachen und die Stelle der Beschädigung genau umgrenzen.

Die Zeichnung zeigt in Abb. 1 einen Querschnitt durch ein gemäß der Erfindung gesichertes Kabel. 1, 2, 3 sind die Leiter je einer Ader eines Dreiphasenkabels, 4, 5 6 ist die Isolation der Einzeladern, 7 ist die ge-, meinsame Gürtelisolation, 8 der Bleimantel. Die Schutz- und Kontrolldrähte sind in dem Füllmaterial bzw. den zugehörigen Zwickeln 9, 10, 11 (und gegebenenfalls 12) zwischen den isolierten Einzeladern eingelagert. Beispielsweise sind drei schwachisolierte Leitungen 14 in Xähe der Außenisolation bzw. dem Bleimantel und ein schwachisolierter Leitungsdraht 15 in Nähe der Isolation der Einzeladern angeordnet. Durch Einlagerung der schwachisolierten Drähte in das Füllmaterial erfolgt keinerlei Vergrößerung des Durchmessers des Hochspannungskabels.

Diese Schutzdrähte können gemäß der Erfindung entweder vollkommen durch das Kabel durchgezogen oder zu Schleifen von verschiedener Länge an einem Ende innerhalb des Kabels zusammengeschlossen und mit dem anderen Ende zur Station geführt sein, wie Abb. 2 schematisch zeigt. Die Schleifen können in ihrer Länge so bemessen sein, daß jede innerhalb einer Fabrikationslänge zwisehen je zwei Muffen endet.

Bringt man nun zwischen eine Einzelader und einen Prüfdraht eine elektrostatische Spannungsvorrichtung an, so wird diese ohne Leistungsverlust anzeigen, ob die Isolation der Einzelader in Ordnung oder gestört bzw. geschwächt ist. Bringt man zwischen einen Schutzleiter und Erde eine Stromquelle und schaltet man in deren Kreis eine Meßvorrichtung ein,, so wird diese gleichfalls anzeigen, ob die Isolation den erforderlichen Wert besitzt, oder ob dieser abgesunken und somit die Isolation geschwächt oder zerstört ist. Diese Anzeigevorrichtungen können von Fall zu Fall eingeschaltet werden, gegebenenfalls

mit einer Hilfsstromquelle, oder sie können dauernd eingeschaltet sein. Sie können besondere Warnungssignale auslösen, wenn die Spannungen im vorbestimmten Maße sinken, insbesondere kann eine Zeiger- oder Kontaktvorrichtung verschoben werden und im Gefahrmomente einen Hilfsstromkreis schließen, in den ein optischer oder akustischer Sonderanzeigeapparat eingeschaltet ist. Im übrigen

ίο können hiermit alle möglichen Vorrichtungen zur Anzeige von Isolationsfehlern verbunden werden, und ebenso können diese Schutzdrähte in jede andere bekannte Schaltung zum Überwachen von Kabeln eingefügt werden.

Die Drähte können auch zur Temperaturmessung im Kabel dienen. Es können nämlich die Drähte ganz oder teilweise aus solchem Stoff unmagnetischer Legierung hergestellt werden, daß sich ihr Leitungswiderstand mit der Temperatur ändert und somit andere Spannungsgefälle in den Schleifen auftreten bei normalem Zustand des Kabels als in einem fehlerhaften Zustand, der mit einer Änderung, insonderheit einer Erhöhung der Temperatur, gewöhnlich verbunden ist. Auch kann man sonstige Überlastungen des Kabels und Zustandsänderungen mit Hilfe der nach der Erfindung angeordneten Schutzdrähte prüfen.

Unter Verwendung der Schutzdrähte gemäß der Erfindung kann man nicht nur die Verminderung der Isolationswerte im Erdstromkreis und der Isolationen der Einzeladern aufdecken, sondern auch die Abschwächung der Isolation zwischen zwei Adern im Kabel selbst: dies ergibt sich ohne weiteres aus der eingangs beschriebenen Prüfschaltung, in der man beispielsweise den Schutzdraht 15 einmal mit der Phase 1 und dann mit der Phase 3 verbindet und feststellt, ob die Einzelisolationen intakt sind oder nicht.

Natürlich kann man mit einer derartigen

Schutzschaltung nicht nur eine Anzeige einer Schwächung der Isolation bewirken, sondern auch eine Abschaltung eines Kabelabschnittes herbeiführen, indem nämlich Hilfs- und Hauptrelais betätigt werden und diese die Ausschalter des Kabels zum Ansprechen bringen.

C₀ Nachstehend sei noch die Verwendung der Schutzdrähte nach der Erfindung an Hand des Schemas nach Abb. 2 näher erläutert. Es ist angenommen, daß sich eine Kabelstrecke aus fünf Einzellängen L zusammensetzt, die zwischen zwei Stationen an den Punkten A, F geschaltet sind. Will man von der Station A aus nur die erste Einzellänge zwischen A-B messen, so wird hierzu die Schleife 1 benutzt; will man die beiden Einzellängen zwischen A-C kontrollieren, so wird hierzu die Schleife 2 benutzt; zur Kontrolle der Länge A-D benutzt man die Schleife 3, der Länge A-E die Schleife 4 und schließlich der ganzen Kabelstrecke A-F die Schleife 5. Stellt man nun in der Station A fest, daß bei Benutzung der Schleifen 1,2 eine abnormale Temperatur oder Isolationsstörung nicht vorhanden ist, wohl aber die Benutzung der Schleife 3 eine solche anzeigt, so ergibt sich hieraus, daß in der Kabellänge zwischen C-D die Fehlerquelle sitzen muß.

In gleicher Weise kann man von der Station F aus unter Benutzung der Schleife 6 die Einzellänge F-E, unter Benutzung der Schleife 7 die Doppellänge F-D, unter Benutzung der Schleife 8 die Dreifachlänge F-C und unter Benutzung der Schleife Q die Vierfachlänge F-B kontrollieren.

Man kann aber auch an Kontrollschleifen und somit Schutzdrähten sparen, wenn von beiden Enden des Kabels aus die Kontrollen durchgeführt werden. Es genügt dann beispielsweise, wenn man von der Station A aus nur die Schleifen 1,2,3 und von der Station/⁷⁷ aus die Schleifen 6, 7 in das Kabel führt.

Claims (3)

Pate nt-An Sprüche:

1. Einrichtung zur Überwachung und zum Schütze elektrischer Mehrphasen- eo kabel, insbesondere Hochspannungskabel, unter Benutzung von Überwachungsleitern, von denen gegebenenfalls zwei oder mehrere zu einer Schleife verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungs- bzw. Schutzleiter oder die aus diesen gebildeten Schleifen untereinander verschiedene Länge besitzen und vorzugsweise von beiden Enden der Kabelstrecke in deren Inneres geführt sind, so daß verschiedene Längen der Kabelstrecke bzw. Einzelabschnitte derselben getrennt für sich von den Stationen aus überwacht und geprüft Averden können.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzleiter oder Schleifen einander über die Länge eines Kabelabschnittes überlappen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter bzw. Schleifen mit Anzeige- und gegebenenfalls Abschaltvorrichtungen für das Kabel bzw. für die Kabelstrecken verbun^ den sind, die bei unzulässigen Temperaturänderungen ansprechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.